景观喷泉设计与施工虚拟仿真实验

本实验属于高成本、高消耗项目的虚拟实验。喷泉是风景园林水景塑造中最具观赏性的理水手法，也是风景园林景观表现中最突出的一部分，主要在城市广场、园林小品和住宅小区等室外建设，用于居民日常的观赏和造景使用。在园林建设中，喷泉水景的塑造建设是一项非常精细的工作，涉及到给排水、电气以及土木建筑等多个专业，施工技术较复杂，隐蔽工程较多，同时园林喷泉实物的建造需要较大的场地、资金，运行成本较高，日常教学中学生无法实际操作和深入了解喷泉各个组件及运行原理，教学效果比较有限。通过本实验，学生不用现场拆卸或运行园林水景的管线设备，即可达到：

（1）全方位的观察、了解景观喷泉水景设计建造流程

（2）掌握和认知喷泉建造中的不同组件及其功能

（3）研究不同流量和扬程下各种喷头的水型效果以及夜景效果

（4）了解喷泉整体运行控制方式

本实验，通过三维仿真技术，虚拟了喷泉建设场地以及组成喷泉的相关组件，学生可自由选择场景并根据所选择的场景了解不同场景下喷泉的尺度变化及环境影响，从而进行喷泉整体风格的设计，然后根据设计，进行喷泉的水力计算、管网布置、灯具照明布置等，搭建完整的喷泉模型，最后通过运行，展示学生所设计喷泉整体效果。

本实验项目内容共分为三大模块：

1）喷泉设计模块，该模块通过对实验场地、喷泉造型、喷泉水姿形态的仿真，使学生了解喷泉场地的设置、主题风格的构思、水姿造型组合等喷泉设计相关内容。

2）工程建造模块，该模块通过对喷头、管材、水泵、照明灯具等喷泉组件仿真，以及喷泉水力计算、喷泉管线布置、喷泉照明灯具的布置等实操环节的设置，使学生了解喷泉建设中的组件组成、工艺流程、结构构造等工程相关内容。

3）运行控制模块，该模块通过对喷泉运行控制方式的模拟，使学生了解喷泉工作原理及运行控制方式。

知识点：共  8   个

（1）喷泉的类型与设计要求

通过对实验场地和喷泉造型仿真，主要让学生了解，喷泉的类型、喷泉的场地及环境设计、喷泉景观的主题设计等。让学生从大、中、小三种尺度场地和多种喷泉造型中选择一种进行实验。场景及喷泉造型效果逼真。

（2）喷泉的组成及设计要点

通过对喷泉造型的仿真，主要让学生了解，池喷和旱喷的基本组成及相关做法的差异。

（3）常用喷头类型与水姿造型

通过对喷头及水姿造型的仿真，主要让学生了解，目前园林中常用的喷头类型，如直射喷头、多孔喷头、掺气喷头、水膜喷头、球状喷头、旋转喷头、喷雾喷头、跳跳泉喷头、复合造型喷头，并让学生了解，由于喷头类型不同，其出水的形状也不同，因而喷出的水流呈现出各种不同的形态，以及各种喷头经过艺术组合、有机搭配，能完成各种多样的组合变化，形成气势磅礴的喷水景观。各种喷头及水姿造型效果逼真。

（4）喷泉水力计算

 通过设置喷泉水力计算界面，主要让学生了解，喷泉设计中为了达到预定的设计效果，必须进行水力计算，主要是计算喷泉的总流量、管径和扬程，为喷泉的管道布置和水泵的选择提供参数。

（5）喷泉管网布置

通过对管网搭建中管道、水泵、连接阀门、上回阀、闸阀、截止阀、逆止阀、电磁阀、支撑架等主要常用素材的仿真以及设置管网配置图绘制界面，主要让学生了解，喷泉管网搭建中常用组件及特点，常见树枝式管网、配水器配水管网、环状管网、组合管网的基本特点以及喷泉布置中的相关要点。管道、水泵、连接阀门、上回阀、闸阀、截止阀、逆止阀、电磁阀、支撑架等管网搭建组件仿真效果逼真。

（6）喷泉的工作原理

通过喷头及相关管网布置仿真，主要让学生了解，喷泉水景的形成是通过进水管连接相关水源，水泵对水加压，然后通过管道将有一定压力的水输送到喷头处，最后水从喷头出水口喷出。由于喷头类型不同，其出水的形状也不同，因而喷出的水流呈现出各种不同的形态。

（7）喷泉照明

通过喷泉照明灯具的仿真，主要让学生了解，喷泉照明中灯具位置的安装，以及水上和水下环境照明。喷泉照明灯具的仿真效果逼真。

（8）喷泉控制方式

通过对喷泉控制方式的仿真，主要让学生了解，喷泉系统常用的手动控制、程序控制、音响控制三种控制方式。三种控制方式展示仿真效果逼真。